Larutan Elektrolit dan Konsep Redoks

LARUTAN ELEKTROLIT,NON ELEKTROLIT DAN KONSEP REDOX

Tujuan Pembelajaran: Setelah mempelajari bab ini, Anda diharapkan mampu: 1. Menyimpulkan gejala-gejala hantaran listrik dalam berbagai jenis larutan berdasarkan data pengamatan. 2. Mengelompokkan larutan ke dalam kelompok larutan elektrolit dan nonelektrolit. 3. Menjelaskan penyebab larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik. 4. Menjelaskan bahwa larutan elektrolit dapat berupa senyawa ion dan senyawa kovalen polar. 5. Menjelaskan berbagai konsep reaksi reduksi-oksidasi (redoks). 6. Menentukan bilangan oksidasi atom unsur dalam senyawa maupun ion. 7. Menentukan oksidator, reduktor, zat hasil oksidasi, danzat hasil reduksi dalam reaksi redoks. 8. Memberi nama senyawa berdasarkan bilangan oksidasi. 9. Menjelaskan penerapan konsep reaksi redoks dalam prosespengolahan limbah (lumpur aktif). PETA KONSEP  Pengertian dan perbedaan larutan elektrolit dan larutan nonelekrolit A.    Pengertian larutan Larutan adalah campuran homogen antara zat terlarut dan pelarut. Zat terlarut adalah zat yang terdispersi ( tersebar secara merata ) dalam zat pelarut.Zat terlarut mempunyai jumlah yang lebih sedikit dalam campuran. Ini biasa di sebut dengan solute. Sedangkan zat pelarut adalah zat yang mendispersi atau ( fase pendispersi ) komponen – komponen zat terlarut. Zat pelarut mempunyai jumlah yang lebih banyak dalam campuran. Zat pelarut di sebut solvent. B.     Pengertian larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit –          Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik dengan memberikan gejala berupa menyalanya lampu pada alat uji atau timbulnya gelmbung gas dalam larutan .Larutan yang menunjukan gejala – gejala tersebut pada pengujian tergolong ke dalam larutan elektrolit. –          Larutan nonelektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik dengan memberikan gejala berupa tidak ada gelembung dalam larutan atau lampu tidak menyala pada alat uji. Larutan yang menunjukan gejala – gejala tersebut pada pengujian tergolong ke dalam larutan nonelektrolit. C.    Jenis – jenis larutan berdasrkan daya hantar listrik Larutan elektrolit kuat Laruta elektrolit kuat adalah larutan yang banyak menghasilkan ion – ion karena terurai sempurna, maka harga derajat ionisasi (ά ) = 1. Banyak sedikit elektrolit menjadi ion dinyatakan dengan derajat ionisasi ( ά ) yaitu perbandingan jumlah zat yang menjadi ion dengan jumlah zat yang di hantarkan. Yang tergolong elektrolit kuat adalah : Asam – asam kuat Basa – basa kuat Garam – garam yang mudah larut Ciri – ciri daya hantar listrik larutan elektrolit kuat yaitu lampu pijar akan menyala terang dan  timbul gelembung – gelembung di sekitar elektrode. Larutan elektrolit kuat terbentuk dari terlarutnya senyawa elektrolit kuat dalam pelarut air. Senyawa elektrolit kuat dalam air dapat terurai sempurna membentuk ion positif ( kation ) dan ion negatif (anion). Arus listrik merupakan arus electron. Pada saat di lewatkan ke dalam larutan elektrolit kuat, electron tersebut dapat di hantarkan melalui ion – ion dalam larutan, seperti ddihantarkan oleh kabel. Akibatnya lampu pada alat uji elektrolit akan menyala. Elektrolit kuat terurai sempurna dalam larutan. Contoh : HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4, NaOH, KOH, dan NaCL. Larutan elektrolit lemah Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang daya hantar listriknya lemah dengan harga derajat ionisasi sebesar 0 < ά > 1. Larutan elektrolit lemah mengandung zat yang hanya sebagian kecil menjadi ion – ion ketika larut dalam air. Yang tergolong elektrolit lemah adalah : Asam – asam lemah Garam – garam yang sukar larut Basa – basa lemah Adapun larutan elektrolit yang tidak memberikan gejala lampu menyala, tetapi menimbulkan gas termasuk ke dalam larutan elektrolit lemah. Contohnya adalah larutan ammonia, larutan cuka dan larutan H2S. PETA KONSEP REDOX Konsep redoks berdasarkan pelepasan dan pengikatan oksigen. Berdasarkan konsep pertama:  a. Oksidasi adalah peristiwa pengikatan oksigen    Adapun contoh yang terkait dengan reaksi oksidasi berdasarkan konsep ini adalah sebagai berikut: 1) Perkaratan logam besi Reaksi perkaratan logam besi: 4Fe(s) + 3O2(g) --> 2Fe2O3(s) [karat besi] 2) Pembakaran bahan bakar (misalnya gas metana, minyak tanah, LPG, solar) Reaksi pembakaran gas metana (CH4): akan menghasilkan gas karbon dioksida dan uap air. CH4(g) + O2(g) --> CO2(g) + 2H2O(g)   3) Oksidasi glukosa (C6H12O6) dalam tubuh (respirasi). Di dalam tubuh, glukosa di pecah menjadi senyawa yang lebih sederhana seperti carbon dioksida dan air. C6H12O6(aq) + 6O2(g) --> 6CO2(g) + 6H2O(l)   4) Oksidasi tembaga Cu, belarang S, dan belerang dioksida SO2: Cu(s) + O2(g) --> CuO(s) S(s) + O2(g) --> SO2(g) SO2(g) + O2(g) --> SO3(g)   5) Buah apel maupun pisang setelah dikupas akan berubah warna menjadi kecoklatan 6) Minyak makan yang disimpan terlalu lama dan dalam kondisi terbuka akan menyebabkan bau tengik hasil dari pengikatan oksigen (teroksidasi) 7) Menurut Anda, contoh apa lagi yang terkait dengan peristiwa oksidasi berdasarkan konsep pertama? Silakan tambahkan di sini !! Zat yang mengikat oksigen kita sebut sebagai reduktor/pereduksi. Berdasarkan contoh-contoh reaksi oksidasi di atas, maka reduktor untuk reaksi: 1) Besi Fe; 2) Metana CH4; 3) Glukosa C6H12O6; 4) Cu, S, SO2   b. Reduksi adalah peristiwa pelepasan oksigen (kebalikan dari reaksi oksidasi)    Adapun contoh yang terkait dengan reaksi reduksi berdasarkan konsep ini adalah sebagai berikut: 1) Reduksi mineral hematit F2O3 oleh karbon monoksida CO F2O3(s) + CO(g) --> 2Fe(s) + CO2(g)   2) Reduksi kromium(III) oksida Cr2O3 oleh aluminium Al Cr2O3(s) + 2Al(s) --> 2Cr(s) + Al2O3(s)   3) Reduksi tembaga(II) oksida CuO oleh gas hidrogen H2  CuO(s) + H2(g) --> Cu(s) + H2O(g)   4) Reduksi SO3, KClO3, dan KNO3: SO3(g) --> SO2(g) + O2(g) 3KClO3(s) --> 2KCl(s) + 3O2(g) 2KNO3(aq) --> 2KNO2(aq) + O2(g)   Zat yang melepas oksigen kita sebut sebagai oksidator/pengoksidasi. Berdasarkan contoh-contoh reaksi reduksi di atas, maka oksidator untuk reaksi: 1) Hematit Fe2O3; 2) Kromium(III) oksida Cr2O3; 3) Tembaga(II) oksida CuO; 4) SO3, KClO3, KNO3. 2. Konsep redoks berdasarkan pelepasan dan penerimaan elektron. Pelepasan dan penerimaan elektron terjadi secara simultan, artinya jika suatu spesi melepas elektron berarti ada spesi lain yang menyerapnya. Hal ini berlaku untuk ikatan kimia. Silakan Anda hubungkan dengan materi ikatan kimia kelas X semeser I. Berdasarkan konsep yang kedua: a. Oksidasi adalah peristiwa pelepasan elektron  b. Reduksi adalah penerimaan elektron   Adapun contoh yang terkait dengan reaksi oksidasi dan reduksi berdasarkan konsep ini adalah sebagai berikut: 1) Reaksi natrium dengan clorin membentuk natrium klorida NaCl Oksidasi : Na --> Na+ + e [melapas 1 elektron] Reduksi : Cl + e --> Cl- [menerima 1 elektron] ------------------------------------- Na + Cl --> Na+ + Cl- --> NaCl 2) Reaksi kalsium dengan belerang membentuk calsium sulfida Oksidasi : Ca --> Ca2+ + 2e [melepas 2 elektron] Reduksi : S + 2e --> S2- [menerima 2 elektron] ------------------------------------- Ca + S --> Ca2+ + S2- --> CaS Zat yang melepas elektron (oksidasi) disebut reduktor, sedangkan zat yang menerima elektron (reduksi) disebut oksidator. 3. Konsep redoks berdasarkan kenaikan dan penurunan bilangan oksidasi. Dalam berbagai kasus reaksi oksidasi yang kompleks, sulit untuk menentukan spesi mana yang mengalami oksidasi dan reduksi. Contoh reaksi berikut: 2KMnO4 + 3H2SO4 + H2C2O4 --> K2SO4 + 2MnSO4 + 2CO2 + 4H2O Dapatkah Anda menyebutkan spesi mana yang mengalami reaksi oksidasi dan reduksi? Untuk menjawab pertanyaan ini, maka digunakan konsep reaksi oksidasi reduksi berdasarkan kenaikan dan penurunan bilangan oksidasi (biloks). Berdasarkan konsep yang ketiga a. Oksidasi adalah pertambahan biloks  b. Reduksi adalah penurunan biloks